摘要

最近對(duì)移植胰島的研究表明，血管再通不完全。我們研究了內(nèi)源性小胰島和移植到非糖尿病和鏈脲佐菌素糖尿病受體腎囊下部位的小胰島的pH值與氧張力(Po2)的關(guān)系。使用unisense微電極測(cè)量組織pH和Po2。在內(nèi)源性胰島中，組織pH值與動(dòng)脈血中的pH值相似。移植胰島的組織pH值則低0.11-0.15個(gè)pH單位。非糖尿病動(dòng)物和糖尿病動(dòng)物的胰島移植pH值沒有差異，移植后1天或1個(gè)月的胰島移植pH值也沒有差異。內(nèi)源性胰島的Po2為35mmHg。移植后1天和1個(gè)月，移植胰島的組織Po2明顯降低。糖尿病動(dòng)物移植1個(gè)月后的胰島組織Po2與氫離子濃度呈負(fù)相關(guān)。總之，移植胰島中Po2的降低與組織pH值的降低有關(guān)，這表明移植后葡萄糖代謝更趨向于無氧代謝。

引言

最近引入的一種新的治療方案，即所謂的埃德蒙頓方案，明顯改善了臨床胰島移植的效果。然而，在采用該方案時(shí)，必須移植大量胰島(9，000個(gè)胰島當(dāng)量/公斤體重)才能實(shí)現(xiàn)胰島素獨(dú)立性。鑒于人類胰島組織的有限性，顯然需要采用不同的方法來優(yōu)化胰島移植的存活率和功能，以減少治愈糖尿病患者所需的胰島數(shù)量。

內(nèi)源性胰島具有復(fù)雜的腎小球樣血管結(jié)構(gòu)，可確保胰島的任何部分與動(dòng)脈血的距離都不超過一個(gè)細(xì)胞。此外，胰島的血液灌注量明顯高于外分泌胰腺，接近腎皮質(zhì)的血液灌注量(~5-7ml/min/g)。這種獨(dú)特的毛細(xì)血管網(wǎng)絡(luò)和高血液灌流確保了向胰島細(xì)胞輸送大量氧氣和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，并優(yōu)化了分泌激素在血管中的分布。有人認(rèn)為，在移植前分離和培養(yǎng)胰島時(shí)，胰島內(nèi)皮會(huì)發(fā)生脫分化或退化。因此，在移植后的第一階段，胰島只能通過周圍組織的擴(kuò)散獲得氧氣和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)(見參考文獻(xiàn)9)。

血管再造過程迅速啟動(dòng)，胰島在7-14天內(nèi)實(shí)現(xiàn)血管再造。然而，最近對(duì)移植到腎臟、肝臟或脾臟的胰島進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)表明，這一過程是不完整的，移植組織從未發(fā)生類似于內(nèi)源性胰島的氧合。這對(duì)移植胰島的代謝影響仍有待確定。

因此，本研究的目的是測(cè)量?jī)?nèi)源性胰島以及糖尿病和非糖尿病受者腎囊下移植的胰島在血管重建前后的組織pH值。我們還記錄了這些組織中的氧張力(Po2)，并將其與獲得的pH值相關(guān)聯(lián)。

材料與方法

動(dòng)物。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物為近交系雄性Wistar-Furth大鼠，體重325克。在整個(gè)研究過程中，動(dòng)物可自由飲用自來水和標(biāo)準(zhǔn)大鼠飼料。所有實(shí)驗(yàn)均經(jīng)烏普薩拉大學(xué)動(dòng)物倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。

胰島分離、培養(yǎng)和移植。胰島是通過膠原酶消化法制備的，具體方法見其他文獻(xiàn)。每組~150個(gè)小胰島在添加了10%(體積分?jǐn)?shù))小牛血清的RPMI 1640培養(yǎng)基中自由漂浮培養(yǎng)4-7天，每?jī)商旄鼡Q一次培養(yǎng)基。移植時(shí)，將250個(gè)小球裝入制動(dòng)吸管，植入戊巴比妥麻醉(60毫克/千克ip)的合成大鼠左腎背側(cè)腎囊下。部分受體在移植前3-4天接受鏈脲佐菌素(STZ；45毫克/千克iv)治療，移植時(shí)患有糖尿病(血糖濃度為15毫摩爾/升)。移植的小鼠數(shù)量不足以逆轉(zhuǎn)STZ糖尿病大鼠的高血糖。血糖濃度是用試劑條從尾部切口取樣測(cè)定的。

手術(shù)過程。給動(dòng)物腹腔注射噻丁巴比妥(120毫克/千克)進(jìn)行麻醉，將其放在溫度保持在37℃的手術(shù)臺(tái)上，并進(jìn)行氣管造口術(shù)。左股動(dòng)脈和靜脈分別置入聚乙烯導(dǎo)管。動(dòng)脈導(dǎo)管用于監(jiān)測(cè)血壓，而靜脈導(dǎo)管則用于輸注林格溶液(5ml/kg/h)以補(bǔ)償體液流失。

對(duì)進(jìn)行異體腎移植的動(dòng)物進(jìn)行左肋下側(cè)腹切口。左腎被固定在手術(shù)臺(tái)上的塑料杯中，并嵌入浸泡在林格溶液中的棉絮。腎臟表面覆蓋礦物油，以防止蒸發(fā)并保持組織濕潤(rùn)和體溫。在對(duì)照組動(dòng)物(未移植)中，通過腹部中線切口暴露胰腺，將其固定在手術(shù)臺(tái)上的圓柱形塑料塊上，然后用礦物油浸泡。經(jīng)無菌過濾的中性紅[0.8毫升，2%(重量/體積)]溶于生理鹽水，通過靜脈注射對(duì)胰腺內(nèi)的小葉進(jìn)行選擇性染色。我們以前曾對(duì)這種染料進(jìn)行過評(píng)估，沒有發(fā)現(xiàn)它對(duì)完整胰腺中的胰島功能、血流或組織Po2有任何不良影響。

Po2和pH測(cè)量。使用改良克拉克型微電極(Unisense)測(cè)量?jī)?nèi)源性和移植胰島的Po2。微電極極化電壓為-0.8V，Po2與電極電流之間呈線性響應(yīng)。后者由微型電流計(jì)(奧胡斯大學(xué)，丹麥奧胡斯)測(cè)量。在含Na2S2O5飽和水或37℃空氣中對(duì)電極進(jìn)行了兩點(diǎn)校準(zhǔn)。在體視顯微鏡下用微電極推進(jìn)器將氧微電極(尖端外徑2-6μm)插入組織中。讀數(shù)穩(wěn)定30秒。然后可獲得長(zhǎng)時(shí)間(60分鐘)的穩(wěn)定記錄。在移植的胰島和周圍的腎皮質(zhì)中，每只動(dòng)物進(jìn)行了10次Po2測(cè)量。測(cè)量在距離組織表面不同的深度進(jìn)行(250、500、750μm)。每個(gè)深度至少進(jìn)行三次測(cè)量。這些位置是根據(jù)以前類似胰島移植物的特征選擇的。在對(duì)照組動(dòng)物的胰腺中，對(duì)3-5個(gè)淺表胰島和周圍的外分泌實(shí)質(zhì)進(jìn)行測(cè)量。通常在同一胰島內(nèi)進(jìn)行多次測(cè)量；計(jì)算平均值以獲得一個(gè)胰島的Po2值。計(jì)算每個(gè)組織和動(dòng)物的所有測(cè)量值的平均值，并將其視為一次實(shí)驗(yàn)。